Ning Yan · Xiang Lin · Rolando Burgos · Dong Dong · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

在中压变换器中，由于商用开关器件的有限电压额定值，实现可靠的中压开关具有挑战性。为克服该限制，采用超级共源共栅结构，通过串联多个低压器件实现可扩展的高压运行。在此结构中，平衡电容选择对确保同步开关和最小化振荡（特别是开通瞬态期间）至关重要。现有设计方法主要关注关断性能，常忽略绝对电容值和开通动态的影响。本文对超级共源共栅开关中的电容选择进行系统分析，考虑电容偏移和绝对值。研究了这些参数对开通延迟、电压平衡和振荡抑制的影响。引入新型平衡电路以缓解栅极和漏源振荡，确保多个器件间的稳定同步运行。为验证...

解读: 该22kV超级共源共栅固态开关研究对阳光电源中高压应用有重要参考价值。10个3.3kV SiC MOSFET串联实现22kV开关的超级共源共栅结构为阳光电源在1500V以上光伏系统和中压储能系统中应用SiC器件提供了技术路径。优化电容选择抑制振荡和确保同步开关的系统设计方法可应用于阳光ST系列储能变...

Jing-Yuan Lin · Chuan-Ting Chen · Yi-Feng Lin · IEEE Access · 2025年1月

传统升压变换器应用需要宽占空比实现高升压增益，宽占空比存在大输入电流导致高电流峰值问题。基于耦合电感的升压变换器实现高升压比并降低宽占空比问题。然而，基本耦合电感变换器存在一些缺点，如漏感导致开关高电压尖峰以及大输入电流问题仍不能有效改善。本文旨在解决这些问题。所提拓扑使用耦合电感实现高升压比，设计的稳压电容环路降低主耦合电感电流峰值。采用有源箝位抑制电压尖峰并实现开关零电压开关ZVS以提升效率。本研究描述该拓扑工作原理和时域分析，详细设计组件并提出最佳设计流程。构建输出功率400W的原型变换器...

解读: 该高增益升压变换器技术对阳光电源光伏储能系统具有应用价值。阳光在低压光伏和储能场景需要高效DC-DC升压方案。该研究的耦合电感级联拓扑和有源箝位ZVS技术可应用于阳光组串逆变器的直流升压模块，提升低压输入场景下的效率。在储能系统中，该拓扑可用于阳光ST变流器的DC-DC变换级，实现宽电压范围输入和高...

Yan Li · Xibo Yuan · Yonglei Zhang · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

为确保并联功率模块之间的电流均衡分配，可采用有源栅极驱动器（AGD）动态调节电流。然而，在碳化硅（SiC）器件极快的开关速度（例如小于100纳秒）下，AGD要实现有效、灵活且精确的动态电流调节颇具挑战。因此，本文提出了一种用于并联碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）功率模块的AGD在线统一开通/关断延时及电流变化率调节方案。该方案的优势在于，它能对延时调节和电流变化率调节实现独立的闭环控制，即电流变化率的调节不会影响已调好的延时补偿。此外，所提出的基于仅含两个推挽驱动通...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对并联SiC功率模块的主动栅极驱动器（AGD）电流均衡技术具有重要的应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中，多模块并联已成为提升系统容量和可靠性的核心架构，而SiC器件的广泛应用正在推动产品向更高功率密度和效率演进。 该技术的核心创新在于实现了延迟调节...

Rodrigo Rozenblit Tiferes · Thiago Rodrigues Kleina Lima · Giovanni Manassero · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

本文提出了一种基于构建设备和现场记录事件的数字孪生模型来研究电力系统事件的方法。数字孪生模型将物理设备的数据与记录的测量值相结合，以准确重现现场状况。这种方法是数字孪生领域的一种新途径。它能够对仅依靠物理数据或测量数据无法完全理解的情况进行详细分析。所提出的框架有助于从业人员揭示事件的原因，并在各种场景（如不平衡或意外过电压）下做出明智的工程决策。本文还给出了一个案例研究，展示了如何运用该方法来确定某现有变电站变压器中出现意外高中性线电流的原因。这些高电流是由某一相分接开关的机械锁引起的，导致保...

解读: 该数字孪生事件分析方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可构建PCS变流器及电网扰动事件的数字孪生模型，融合SCADA录波数据与SiC器件物理模型，精确还原电网故障穿越过程，优化GFM构网型控制策略的动态响应。在SG系列光伏逆变器领域，该方法可结合现场异常...

Haijian Zhang · Yao Ge · Xiuyuan Zhao · Jiyuan Wang · IEEE Access · 2025年1月

随着半导体技术向先进节点演进,集成电路物理布局优化面临关键挑战,传统EDA工具难以同时优化布线拥塞、功耗和时序等多个冲突目标。本文提出一种新型分层深度强化学习框架,采用拥塞感知奖励塑造机制动态平衡探索与利用。

解读: 该深度强化学习优化技术可直接应用于阳光电源SiC功率模块的芯片布局设计。通过多目标优化框架同时优化功率密度、热分布和可靠性,为ST系列储能变流器的新一代高功率密度芯片设计提供AI辅助工具。...

Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye · Yifan Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）在各种电力电子应用中日益普及。然而，与栅极氧化物相关的重大可靠性问题阻碍了它们的广泛应用。交变栅极偏置下的阈值电压漂移，通常称为栅极开关不稳定性（GSI），对可靠性构成了重大挑战。鉴于碳化硅 MOSFET 在功率转换器中广泛使用，与传统的偏置温度不稳定性相比，研究 GSI 具有实际意义。本研究系统地探究了 1700 V 平面栅碳化硅 MOSFET 对栅极偏置、温度和开关时间等因素的依赖性，并基于物理解释给出了加速因子的形式。...

解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项关于1700V平面栅SiC MOSFET栅极开关不稳定性（GSI）的研究具有重要的工程应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中，1700V级SiC MOSFET正逐步替代传统IGBT成为核心功率器件，其高频开关特性和低损耗优势能够显著提升系统效率和功率密度。...

Yifan Fang · Wei He · Yanjun Liu · Jiabing Hu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

准确评估可再生能源发电的惯性响应对频率稳定至关重要。然而，以双馈感应发电机（DFIG）为代表的风力发电机具有固有的时变惯性特性，与同步发电机有本质区别。现有惯性评估方法多基于同步机的时域惯性常数，难以刻画该时变特性，直接套用缺乏理论依据。本文基于角动量定理推导了时变惯性的计算表达式，揭示其随扰动动态变化的特性。进一步研究频域惯性表征方法，实现与扰动无关的惯性描述，并建立频域与时域惯性间的数学关系，阐明频域惯性的物理意义。IEEE 39节点系统仿真验证了频域方法能准确捕捉惯性动态，适用于高比例新能...

解读: 该DFIG时变惯性表征技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。ST系列储能变流器的虚拟同步机VSG控制需准确模拟惯性响应，传统基于同步机恒定惯性常数的方法难以适配风储混合场景。文中提出的频域惯性表征方法可为PowerTitan储能系统提供与扰动无关的惯性参数整定依据，优化GFM控制器的虚拟惯量...

Tianlun Xia · Xinchun Feng · Chushan Li · Rulei Han 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

多电平变换器拓扑适应航空电力系统高电压、大功率的发展趋势。为实现高效率与高功率密度，常采用碳化硅（SiC）等宽禁带器件，但全SiC方案成本过高。本文提出一种混合型Hybrid2有源中点钳位（ANPC）变换器，仅含两个Si/SiC混合开关，其余为硅基IGBT。通过混合频率调制策略，将绝大部分开关任务转移至混合开关。结合实验与理论分析，深入研究混合开关的特性，并提出最优开关策略以降低损耗、提升功率能力并保障器件安全。实验平台验证了该拓扑在成本、效率与可靠性方面的优势，适用于现代航空高功率变流器。

解读: 该混合型Hybrid2 ANPC拓扑对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过Si IGBT与SiC混合开关的协同设计，可在保持三电平拓扑高效率优势的同时，显著降低全SiC方案的成本压力。混合频率调制策略将高频开关损耗集中于SiC器件，低频开关由IGBT承担...

Yorgo Laba · Frédéric Colas · Antoine Bruyère · Thibault Prevost 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

构网型控制（GFM）在现代电力系统中对维持电压稳定、提供惯量支撑具有关键作用。由于GFM以电压源模式运行，电流控制面临挑战，尤其在故障后电流限幅可能削弱系统同步能力与稳定裕度。现有基于电流环的构网控制（CCGFM）虽可实现电流限制，但持续的电流控制会降低小信号稳定性。本文提出一种融合虚拟功率方法的新型电压控制型构网（VCGFM）混合架构，在正常运行时保留传统VCGFM优越的小信号稳定性，故障期间引入虚拟功率解耦同步角与电流限幅，提升大扰动下的稳定性。实验验证了该方法的有效性。

解读: 该混合VCGFM架构对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型产品在电网故障时面临电流限幅与同步稳定的矛盾，该研究提出的虚拟功率解耦方法可直接应用于ST2236UX等高压储能变流器，在正常运行保持优异小信号稳定性的同时，故障期间通过虚拟功率控制...

Mahmoud Ayy · Lisheng Yang · Alaa Ahm · Ahmed Shalaby 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

优化波浪能转换装置的几何结构并通过PTO控制提高其效率，需要发展能够预测其水动力响应的有效低阶模型。本文采用多步方法，识别控制振荡越浪式波浪能转换装置响应方程的系数。依次利用准静态实验、自由响应实验和扭矩强迫实验的数据，分别识别水静力刚度系数、辐射阻尼系数、附加质量系数以及非线性阻尼系数。这些数据集来源于对振荡式波浪能转换装置模型所进行的实验。刚度系数由准静态实验确定。随后，将物理信息神经网络应用于自由响应数据，以识别表征辐射阻尼的状态空间模型的系数。同样的方法被应用于扭矩强迫响应数据，以识别附...

解读: 该物理信息神经网络(PINN)系统辨识方法对阳光电源储能变流器ST系列和电机驱动控制具有重要借鉴价值。文中多步骤辨识非线性阻尼、辐射阻尼及附加质量的思路,可应用于PowerTitan储能系统的PCS控制参数自适应优化和电动汽车驱动系统的电机参数在线辨识。结合SiC器件高频特性,PINN可实现GFM/...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

具有双边物理隔离的双向电场耦合无线电能传输（EC - WPT）技术可实现电气设备之间的能量交互。原边和副边变换器产生的输出电压相位不同步会导致相对相位差周期性变化以及输出功率持续振荡等问题。因此，本文提出了一种基于自振荡模式的相位同步方法，该方法可容忍双向EC - WPT系统中耦合极板的偏移。该方法通过建立系统的频闪映射模型，分析耦合电容变化对软开关工作点的影响，并提供一个运行在最大幅频增益处的稳定谐振频率。基于自振荡原理，系统通过跟踪谐振电流的过零点自主驱动双边变换器，最终以稳定的谐振频率运行...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于自振荡模式的双向电场耦合无线电能传输（EC-WPT）相位同步技术具有显著的战略价值。该技术实现了物理隔离条件下的双向能量交互，这与我司在储能系统和电动汽车充电领域的核心需求高度契合。 在储能系统应用场景中，该技术可优化分布式储能单元间的能量调度。传统有线连接在复杂...

Tianshi Cheng · Ruogu Chen · Ning Lin · Tian Liang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

可再生能源系统（RESs）在向绿色智能电网转型中起关键作用，但其受光照、风速等自然因素影响，具有复杂性与不确定性，给并网带来挑战。电磁暂态（EMT）仿真可有效研究RES并网问题，但现有方法受限于模型非线性和计算复杂度，难以实现大规模精细化仿真。本文提出一种面向数据、结合机器学习的CPU-GPU大规模并行EMT仿真方法，采用人工神经网络构建数据驱动的RES模型，并基于实体-组件-系统架构集成。模型训练依托传统物理EMT模型生成的数据，并通过MATLAB/Simulink验证。将RES元件组建成微网...

解读: 该机器学习增强的大规模并行EMT仿真技术对阳光电源具有重要战略价值。在PowerTitan储能系统和大型光伏电站并网设计中，可快速仿真数百万级SiC逆变器的暂态交互特性，400倍加速性能显著缩短产品开发周期。对ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略优化尤为关键，能高效评估微电网场景下多台设备的协同...

Xinsong Zhang · Yizhuan Zheng · Lei Zhang · Xibo Yuan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

研究SiC MOSFET短路(SC)容限小导致退化和损坏的主要因素。实验证实短SC时间导致更严重的电压应力,因此仅缩短保护时间不适当。分析硬开关故障(HSF)和负载故障(FUL)差异,单一SC检测难以同时适用两种故障。提出新型栅极降压驱动电路缓解SiC MOSFET退化。该电路将驱动过程分三阶段,通过调整各阶段电压值缓解退化并延长寿命,在短SC保护时间内抑制电压尖峰应力,适用两种SC故障,对开关速度和功率损耗影响最小。

解读: 该SiC短路保护驱动技术对阳光电源SiC器件应用有重要保护价值。栅极降压三阶段驱动方案可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC MOSFET驱动电路设计,提高短路工况下的可靠性和寿命。该技术对PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统的SiC功率模块保护有指导意义,可降低短路故障风险...

Xinhai Zhaoab1 · Chaopeng Huangae1 · Erik Birgersson · Nikita Suprun 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 钙钛矿太阳能电池是下一代高效光伏器件的有力候选者，尤其适合作为叠层结构中的顶部电池。基于物理机制的光电模型，我们采集了十万量级的大数据样本，用于训练神经网络模型，以高效预测器件性能和复合损耗。在数据准备、模型训练和神经网络优化过程中，分别采用了拉丁超立方采样、贝叶斯正则化和贝叶斯优化方法。最优的神经网络模型在预留的测试数据集上实现的均方误差低于4 × 10⁻⁴。神经网络的计算速度比传统光电模型快一千倍以上。因此，器件快速校准可在24秒内完成。显著降低的计算成本使得高效的器件表征、参数研究、...

解读: 该神经网络加速钙钛矿电池表征技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要借鉴价值。研究采用的深度学习方法将器件仿真速度提升千倍以上,可应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化和iSolarCloud平台的预测性维护功能。通过贝叶斯优化和敏感性分析快速标定器件参数的思路,可迁移至SiC/GaN功率器件的损耗分...

Jianfeng DingXinying LiuYueyue GaoChen DongGentian YueFurui Tan · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

基于量子点（QD）的红外光电探测器在红外监测、成像和光通信方面具有广阔前景。然而，自供电QD器件的光电性能受限于其固有的离散载流子传输机制。本文通过在QD薄膜中构建半导体基质，实现高效的载流子转移与提取。选用p型CuSCN作为能级匹配的基质材料，与n型胶体PbS QD形成异质结。该PbS QD/CuSCN基质不仅促进纳米界面处的载流子分离与传输，还提供连续导电通道，显著提升载流子迁移率与收集效率。器件在808 nm下实现4.38×10¹² Jones的高比探测率和782 mA/W的响应度，优于纯...

解读: 该量子点红外探测技术对阳光电源光伏及储能系统具有重要应用价值。其载流子管理机制可启发SG系列逆变器的MPPT算法优化：通过构建高效载流子传输通道提升光伏组件弱光响应性能，特别是在808nm近红外波段的探测能力可用于组件热斑监测。异质结界面载流子分离机制可借鉴至SiC/GaN功率器件的栅极驱动设计，降...

Guo LiLei GeMingsheng XuJisheng HanXiangang Xu · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

碳化硅在功率电子器件领域具有显著优势，但其制造工艺仍是制约广泛应用的关键瓶颈。相比单晶，多晶SiC成本更低、更易制备，但性能调控仍面临挑战。本文系统研究了一系列多晶3C-SiC样品的电学与材料特性及其关联性。通过TEM、XRD、拉曼光谱和EBSD分析，确认了样品的多晶结构、晶粒取向及残余应力。结果表明，在掺杂水平相近时，晶粒尺寸是决定电学性能的主导因素，电阻率与晶粒尺寸d满足关系式log(ρ) = -1.93 + 8.67/d。该发现为多晶3C-SiC的定量调控及其在电子器件中的应用提供了理论依...

解读: 该研究揭示的多晶3C-SiC电阻率与晶粒尺寸定量关系，为阳光电源功率器件选型提供了重要参考。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件的导通电阻直接影响系统效率和散热设计。通过该公式可预测多晶SiC的电学性能，为低成本多晶SiC替代高成本单晶方案提供理论依据。特别是在PowerTitan...

Peng Lu · Yuanbao Wu · Junhao Li · Ning Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

针对风电与光伏功率预测误差导致的最优调度偏差问题，本文提出一种嵌入双规则的分布式近端策略优化（DPPO）模型。该模型将预测及误差校正信息嵌入DPPO状态空间，并以正则形式在神经网络中融入电网功率平衡与潮流约束，结合预设规则实现状态评估与动作执行的协同优化。基于某省电网实际数据在改进IEEE-30节点系统上的仿真结果表明，所提方法能有效应对可再生能源预测不确定性，在提升风电消纳、降低运行成本及增强调度适应性方面优于三种先进方法。

解读: 该嵌入双规则DPPO调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。其预测误差校正机制可直接集成到ST系列储能变流器的EMS能量管理策略中，通过实时修正风光预测偏差优化充放电决策，提升储能系统在新能源消纳场景下的经济性。分布式优化架构与阳光电源多站...

Bo Zhang · Dong Yue · Chunxia Dou · Dongmei Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

在直流配电网络中，大量分布式资源以互联微网形式接入，以挖掘信息物理融合下的资源调节潜力。然而，物理不确定性（如出力波动）与信息不确定性（如通信拥塞）易叠加引发严重的有功功率波动。为此，分别从微网层和资源层研究基于信息物理跨空间认知与协同的有功功率控制方法。针对微网层，提出依赖潮流约束的集中式控制方法生成最优指令，并设计需求驱动的网络匹配机制保障通信可靠性；针对资源层，提出组合式容错控制策略以应对外部扰动，并设计双层优化策略支持即插即用场景下的多场景灵活调控。最后通过算例验证所提方法的有效性。

解读: 该信息物理跨空间协同控制技术对阳光电源多微网储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统的多站点协同场景，文章提出的集中式潮流约束优化方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率分配策略，解决多储能站点间的有功功率波动问题。需求驱动的网络匹配机制可增强iSolarCloud云平台在通信...

Ziyue Yang · Chenyang Xia · Anran Sun · Shuze Zhao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年8月

金属物体检测（MOD）技术对推动无线电动汽车（EV）充电商业化至关重要。传统基于检测线圈的方法依赖采样电压变化识别金属异物，易将非金属物体误判为威胁。为此，本文提出一种基于双变量检测的双模式MOD系统，结合时分复用（TDM）模式高灵敏度检测异物，以及频扫谐振（FSR）模式精确识别金属异物。通过建模分析发现，金属物体导致谐振频率升高且谐振点采样电压降低。据此优化检测线圈参数与谐振电路固有频率以提升系统灵敏度。搭建3.3 kW实验平台验证系统有效性，实验结果表明，该MOD系统的TDM与FSR模式可准...

解读: 该双变量检测MOD技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。可直接应用于无线充电桩产品开发，通过TDM模式实现100%硬币检出率的高灵敏度异物检测，FSR模式精准识别金属物体避免误判，显著提升充电安全性。其谐振频率与采样电压双参数判别机制，可借鉴至车载OBC充电机的异物防护设计。检测线圈参数优...

Ashish Kumar · Apurv Kumar Yadav · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

传统电流源逆变器（CSI）采用硅基反向阻断（RB）开关，存在导通损耗高、开关频率受限等问题。基于宽禁带材料（如GaN和SiC）的四象限（FQ）开关具有低导通损耗和反向耐压能力，适用于高效CSI。本文针对H7拓扑CSI，通过新增开关S7为直流链电流提供旁路，实现S1a-S6a的零电流关断。传统调制策略将零状态分为四段，导致频繁切换与高开关损耗。本文提出一种优化矢量排列的新调制方案，减少开关动作次数，降低损耗。通过PLECS仿真对比分析不同CSI拓扑（3ϕ, 400 V, 8 kW）下的损耗与效率，...

解读: 该H7电流源逆变器最小化开关损耗PWM方案对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器，该技术通过优化矢量排列减少开关动作次数，可显著降低SiC/GaN宽禁带器件的开关损耗，提升系统效率。零电流关断技术可减轻功率模块热应力，延长器件寿命。该方案在直流侧旁路开...